автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка научных и практических основ витаминизации сгущенных консервов с сахаром

РГ6 од

- 1 янв ш>

Па правах рукописи

ЗАТЕЕВА Елена Николаевна

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ ОСНОВ ВИТАМИНИЗАЦИИ СГУЩЕННЫХ КОНСЕРВОВ С САХАРОМ

Специальность 05.18.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемеропо, 1995

Работа выполнена в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Научный руководитель ■

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, академик МАХ, чл.-корр. РИА, доктор технических наук, профессор ОСТРОУМОВ Л. А.

— член-корр. РАЕН, доктор биологических наук, профессор ПОЗНЯКОВСКИИ В. М;

— член-корр. МАХ, кандидат технических наук МАЙОРОВ А. А.

Ведущее предприятие

научно-исследовательским институт питания Российской Академии медицинских наук.

И

Л- ] 996 г.

сове

Защита диссертации состоится «_ в /О часов на заседании диссертационного сбвета Д 064.67.01 Кемеровского технологического института пищевой промышленности по адресу: 650060, Кемерово, бульвар Строителей, 47. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Автореферат разослан

>

с, ассьбрА^

---

Ученый секретарь диссертационного совета

Т /V

1995 г.

к. т. п., доцент

п/

Потипаева II. II.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Концепция сбалансированного питания, сформулированная академиком Покровским A.A., определяет пропорции отдельный веществ в рационам питания с учетом обменных реакций в результате жизнедеятельности организма. При этом особое внимание уделяется таким компонентам пищи, которые не являются пластическим мариалом или источником энергии, но незаменимы для поддержания адекватного метаболизма. К числу таких компонентов относятся витамины.

Обеспечение рационов питания человека витаминами изучали Спи-ричев В. Б., Позняковский В. М., Крашенинин П. Ф.. Зобкова Н. П., Давидов Р. Б., Падарян И. М. и другие исследователи. Установлено, что во многих регионах рационы дефицитны по основным группам витаминов. Поэтому регулирование содержания витаминов в продуктах питания относится к актуальным проблемам современного общества.

Реализация этой проблемы возможна путем обогащения витаминами продуктов повседневного спроса. К таким продуктам относятся молочные консервы.

Научные основы их технологии заложены в работах Липатова Н. Н., Радаевой И.А., Чекулаевой Л.В., Харитонова В.Д., Х'рамцова А.Г., Полянского К.К.. Штальберг С.М. и других.

Изучение возможностей витаминизации молочных консервов позволяет создать новые пищевые продукты с регулируемым витаминным составом.

Нельп настоящей работы является исследование закономерностей и научное обоснование витаминизации сгущенных молочных консервов, позволяющих направленно регулировать содержание в них витаминов, а

также создание новых видов молочных консервов, обогащенных витами-

I

яами.

Для достижения поставленной цели в работе решались следугацие задачи:

- изучить состав сливок сгущенных с сахаром и повысить их биологическую ценность:

- исследовать основные направления витаминизации сливок сгу-ценньм с сахаром;

- установить влияние технологических параметров выработки про-

дукта на сохранность витаминов:

- исследовать изменения состава и свойств витаминизированных сливок сгущенных с сахаром в процессе хранения:

- разработать технологический регламент производства витаминизированных сгущенных сливок с сахаром:

- организовать широкомасштабное внедрение полученных результатов в промышленности.

Научная новизна. Доказана возможность и целесообразность витаминизации и ароматизации сгущенных молочных консервов с сахаром путем внесения в процессе выработки продукта поливитаминного премиксг Установлены основные закономерности осуществления процесса витаминизации сгущенных молочных консервов с сахаром С стадия внесения, доза поливитаминного премикса и другие}. Изучено влияние продолжительности хранения продукта на содержание в нем витаминов. Изучены основные физико-химические, микробиологические, биохимические и ор-ганолептические свойства витаминизированных сгущенных сливок с сахаром.

Новизна решений подтверждена положительным решением ВНИИГПЭ на изобретение "Способ получения сгущенного молочного продукта с сахаром".

Практическая ценность. Разработаны технологии новых видов сливок сгущенных с самаром, обогащенных поливитаминным премиксом и ароматизаторами (.'"Тяжинские". "Сибирские"}, что повышает пищевую и биологическую ценность продукта, а также и позволяет получить значительный экономический эффект. В течение 1994 года и за девять месяцев 1995 года на акционерном обществе "Кузбассконсервмолоко" выработано 293 тонны сливок "Тяжинские" и 50 тонн сливок "Сибирские".

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на научно-пра! тических конференциях: "Совершенствование техники и технологии в пищевых отраслях промышленности"СКемерово,1994 г.). "Новое в технике и технологии пищевых отраслей промышленности"СКемерово,1995 г. 5, "Экология человека"СМосква.1995 г.). Диссертация докладывалась, обсуждалась и получила одобрение на научно-техническом совете КемТИГП (Кемерово. 1995 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в пяти печатных работах.

Структура и объем работы. Основной текст диссертации изложен на 93 страницах, включает 35 таблиц и 3 рисунка. Список литературы включает 131 источник.

3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Общая схема исследований приведена на рис.1.

Эксперимент проводили в четыре этапа.

Первый этап заключался с совершенствовании состава сливок сгущенных с сахаром. Изучали аминокислотный и жировой состав прдукта и устанавливали наиболее рациональное содержание в нем жира. Дальнейшие исследования проводили, используя полученный продукт.

На втором этапе изучали возможность витаминизации сливок сгущенных с сахаром путем проведения нескольких серий опытов. В первой серии опытов уточняли технологическую стадию внесения поливитаминного премикса С перед тепловой обработкой смеси в количестве 0,1% и на стадии охлаждения продукта в количестве 0,25% и 0,5%}.

Во второй серии опытов изучали аминокислотный, жирнокилотный, минеральный состав сливок сгущенных с сахаром, выработанных с различными дозами поливитаминного премикса, а также определяли содержание в продукте доступного лизина и гидроксиметилфурфурола.

На следующем этапе работы исследовали влияние дозы и стадии добавления ароматизаторов на органолептические показатели готового продукта. Полученные результаты служили основанием для выбора дозы поливитаминного премикса и ароматизатора, а также стадии их внесения. Исследовали изменения состава и свойств продукта в процессе хранения С через 90 и 180 суток). Изучали содержание витаминов, жир-нокмслотный, аминокислотный и минеральный состав, а также микробиологические показатели.

На заключительном этапе работы разрабатывали техническую документацию на новые виды сливок сгущенных с сахаром и внедряли их в производство.

При выполнении работы применяли общепринятые и оригинальный методики: массовая доля влаги, сухих веществ молока, кислотность сгущенных сливок с сахаром по ГОСТ 29245-91: массовая доля саиаро-

Рис. 2. 1. Общая схема исследований

зы по ГОСТ 29248-91: микробиологические показатели по ГОСТ 9225-84: вязкость на визкозиметре Гепплера по ГОСТ 27709-88: содержание витамина В1 спектрофлуорометрическим методом: содержание витамина В2 фдуорометрическим методом титрования рибофлавинсвязывапцим апрбел-ком: содержание витамина С методом прямого визуального титрования 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия по ГОСТ 7047-55: содержание витаминов В6, А и Е методом высокоэффективной жидкостной хроматографии: количество свободных аминокислот методом ионообменной хроматографии на автоматическоманализаторе аминокислот марки "Амино-хром": количество жирных кислот методом жидкостной хроматографии марки "Хром 4.1" С ЧССР): содержание гидроксиметилфурфурола методом Киней-Бассета: содержание доступного лизина по связыванию красителя и азотсодержащих групп основных аминокислот.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Совершенствование состава сливок сплоенных с сахаром с целью повышения их биологической ценности

Традиционный продукт имеет повышенное содержание жира С19%), поэтому основная корректировка его состава направлена на регулирование этого показателя. Согласно существувдей номенклатуре к сгущенным сливкам с сахаром относятся сгущенные молочные продукты, имеющие массовую долю жира не менее 12%. Учитывая это. считаем целесообразным довести его абсолютное содержание до'14%.

Основные физико-химические показатели сливок сгущенных с сахаром традиционного и вновь предложенного варианта приведены в табл.1.

Суммарное количество аминокислот в опытном продукте в сравнении с контрольным продуктом выросло на 26,83%, в том числе незаме-мых аминокислот на 31,85%, а заменимых - на 23,68%. В целом увеличение содержания аминокислот произошло практически за счет всех аминокислот. Характеристика биологической ценности изучаемых объектов представлена в табл.2.

Основные физико-химические показатели сливок сгущенных с сахаром '

Наименование Единица Контрольный Опытный

показателя измерений вариант вариант

Массовая доля

- влаги. % 25,8±0.2 25,9*0,1

- сахарозы. % 37,59*0.3 38, 60*0,3

- сухих веществ. X 36.61 35,50

в том числе жира % 19,02*0,3 14, 13*0.3

Кислотность Т 38,0 35,0

Группа чистоты 1 1

Таблица 2

Биологическая ценность сливок сгущенных с сахаром

Наименование Массовая доля аминокислот. Аминокислотный

незаменимых г в 100 г белка скор, %

ПАТ1

идеальный контрол. опытный контрол. опытный

белок вариант вариант вариант вариант

Валин 5,0 5.54*0.23 5,76*0,08 100,9 115.2

Изолейцин 4,0 4,07±0,14 4.22*0,03 101.7 105,3

Лейцин 7.0 9.73*0.11 10.12*0.05 139,1 144,5 .

Лизин 5,5 7.39±0.12 7.66*0.06 134,3 139,3

Метионин+

цистин 3,5 5.92*0,03 4,20*0,10 169,2 120.0

Треонин 4,0 3,84±0,02 3.98*0,02 96,1 99,5

Триптофан 1,0 1,3210,14 1,43*0.11 131,6 142.8

Фенилаланин+

тирозин 6,0 9.85±0,12 8,78*0,07 164,2 146,4

3.2 Влияние стадии и дозы внесения поливитаминного премиюса на витаминный состав продукта

Использование поливитаминного премикса резко повысило содержание витаминов в готовом продукте С табл. 3).

Установлена целесообразность добавления премикса на стадии охлаждения продукта.

Таблица 3

Содержание витаминов в сливках сгущенных с сахаром в зависимости от стадии внесения поливитаминного премикса

:Расчетный Витамины !показатель :содержания :витаминов :мг в 100 г :продукта

Фактическое содержание витаминов в продукте в зависимости от стадии их внесения. иг в 100 г

до пастеризации

при охлаждении :конроль продукта I без витам.

:добавки

В1 1,750 1,310*0, 054 1,542*0,069 0. 06*0. 01

В2 1,425 1.257±0, 083 1.394*0,056 0. 42±0, 13

В6 1.825 1,790*0, 180 1,810*0.230 0. 08*0. 03

Е 8,250 5,600±0. 400 7.300*0.700 0. 17±0. 03

А 1.250 0,700±0. 060 0,900*0.050 0, 09*0. 02

С 86.00 58. ОСЬ 7. 000 84,00*6.000 1, 20*0. 40

Содержание витаминов в продукте этого варианта составляло для В1-85.192. В2-75,55%, В6-95,01%. Е-86.69%, А-71,89%-, С-96,33% от исходного количества.

Внесение поливитаминного премикса в начальной стадии технологического процесса С до пастеризации нормализованной смеси!) приводит к понижению их содержания в готовом продукте СВ1-62,48%, В2-68,13%, В6-93,96%, Е-66,51%. А-52.24%. С-66,51% от исходного количества!).

Для установления дозы внесения поливитаминного премикса в продукт при охлаждении и изучении сохранности витаминов в процессе его хранения рассмотрены три варианта:

первый вариант-доза премикса 0,1% от массы нормализованной смей второй вариант-доза премикса 0,25% от массы готового продукта, что равноценно первому варианту: третий вариант-доза премикса 0,5% отмассы готового продукта.

3.3. Исследование изменений состава и свойств сгущенных с сахаром в процесса хранения

Изменение жирнокислотногф аминокислотного состава сливок сгу щенных с сахаром, выработанных с внесением поливитаминного премикса представны в табл. 4 и 5.

Таблица 4

Жирнокислотный состав сливок сгущенных с сахаром в процессе хранения

: Содержание жирных кислоты в % (к общему количеству) в сливках сгущенных с сахаром

Кислота !-:--

:свежевыработанных: через 3 месяца:через 6 месяцев

Насыщенные: 63,53 64,24 64,37

Капроновая 0.22*0,01

Каприловая 0,21*0,01 0,21*0.03 0.26*0,01

Каприновая 1,60±0,01 1,64*0,01 1,70*0,01

Лауриновая 3.04*0,01 3.15*0,00 3,17*0,02

Миристиновая 12.41*0,05 12,63*0,03 1.', 75*0.14

Пентадекановая 2,01*0,12 2,02*0,13 2,04*0,15

Пальмитиновая 29,79*0.13 30,04*0,03 30.19*0.07

Маргариновая 1,79*0,02 1,80*0,01 1,80*0.01

Стеариновая 12,68*0,03 12,75*0.04 12,84*0,04

Ненасыщенные: 36,47 35,76 35,03

Миристолеиновая 0.26*0.04 0,22*0, 03 0,21*0,04

Пальмитолеиновая 3,79*0,06 3,68*0,02 3,59*0,01

Олеиновая 29,28*0,02 28,84*0,04 28,39*0,04

Линолавая 2,37*0,05 2,26*0,14 2.16*0,02

Линоленовая 0,77*0,04 0, 72*0,02 0.67*0,03

Общее количество 100 100 100

Во всех образцах сливок сгущенных с сахаром в процессе хранения происходит нарастание содержания насыщенных жирных кислот Сна 2,26%).

Таблица 5

Аминокислотный состав сливок сгущенных с сахаром

Аминокислоты

Содержание аминокислот, мг в 100 г продукта в сливках сгущенных с сахаром

В свежевы-работанном продукте

Через 3 месяца

Через 6 месяцев

Незаменимые аминокислоты 3378 3335 3290

Валин 49СЬ 4 496*3 483*4

Изолейиин 354*8 341*4 346*8

Лейцин 830*12 814*8 812*5

Лизин 645±6 638*6 631*3

Метионин 183*2 180*5 169*4

Треонин 342*4 335*2 327*6

Триптофан 123*6 122*4 122±2 '

Фенилаланин 411*8 409*3 406*7

Заменимые аминокислоты 4977 4933 4812

Алании 302*3 295*1 293*4

Аргинин 264*1 261*2 255*2

Аспарсгиновая кислота 682*0 668*5 651*3

Гистидин 183±4 188*4 178*5

Глицин 161*2 158*6 • 152*4

Глутаминовая кислота 1765*7 1753*12 1716*11

Пролин 687*5 683*8 683*6

Серии 422*4 423±6 407±5

Тирозин 338*1 338*4 330*4

Цистин 173*2 166*3 147*2

Общее количество аминокислот 8355 8268 8102

Анализ данных аминокислотного состава показывает на общую тен-

денцию незначительного снижения аминокислот в коде хранения продукта независимо от дозы и стадии внесения поливитаминного премикса.

Исследование доступного лизина показали, что сохранность в . контрольном варианте С без внесения премикса) составила через три месяца 97,03%, а в продукте с добавлением премикса (все варианты) от 96,34 до 97,11% от исходного количества. Через шесть месяцев хранения эти значения составили в контрольном варианте 90,92%, а в опытном-от 93,18 до 93,92%.

Изучение динамики изменения содержания гидроксиметилфурфурола показало незначительное увеличение его количества в процессе хранения. Через шесть месяцев хранения оно составило 6,06% в контрольном варианте, 6,51%-в первом, 5,4%-во втором и 5,50%-в третьем опытном варианте.

Минеральный состав продукта в процессе хранения не изменялся. Следует отметить, что органолептические показатели сливок сгущенных с сахаром, выработанных с 0,25% поливитаминного премикса практически не изменялись в течении 180 суток хранения при температуре С10+ 2)" С.

3.4 Уточнение дозы внесения поливитаминного премикса

Добавление поливитаминного премикса в количестве 0,15% обеспечивает в 100 г продукта согласно рекомендуемым нормам потребления, суточную дозу витаминов для детей 4-6-летненго возраста, около 85% для подростков и женщин 1-3 группы интенсивности труда и около 65% для беременных, кормящих матерей и мужчин 1-3 группы интенсивности труда.

Сохранность витаминов в сливках сгущенных с сахаром с заданными параметрами представлена в табл.6.

Отмечено незначительное снижение содержания витаинов. За шесть месяцев хранения количество витамина В1 уменьшилось на 2,7%, В2- 3,5%, В6- 9,2%, Е- 7,9%, А- О, С- 5,9%.

Динамика увеличения вязкости продукта в процессе хранения незначительна. В свежевыработанном продукте она составляла 4,07 Па'с, через три месяца- 4,93 Па.с, а через шесть месяцев- 5,78 Па.с.

Свежевыработанные сгущенные сливки с сахаром с внесеением

Содержание витаминов в сливках сгущенных с сахаром в процессе хранения

Фактическое содержание витаминов, мг в 100 г

Витамины

Расчетный : показатель: содержания: витаминов :

В свежевыра-

ботанном

продукте

Через 3 месяца хранения

Через 6 месяцев хранения

В1

В2

В6

Е

А

С

1.00 0,80 1.00 5,40 0.70 50,0

0,902* 0,023 0.786*0,076 1,090*0,130 4.860*0,120 0,590*0,020 51,00*2,000

0,894*0,041 0.761*0.023 0.990*0,020 4.540*0.080 0.580*0,020 49.00*2, ООО

О, 878*0,089 О, 759*0,018 0,990*0,060 4,480*0.040 0,590*0,040 48.00*2,000

прешкса 0.15% и ароматизатора в количестве 0,1% имели хорошие ор-ганолептические показатели, которые через шесть месяцев хранения оставались практически неизменными.

В процессе хранения отмечена стабильность микробиологических показателей С табл.7).

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИИ

На основании проведенных исследований разработана и утверждена техническая документация на сливки сгущенные с сахаром "Тяжинские" ТУ 9227-001-00409417-95 и "Сибирские" ТУ 9227-002-00409417-95.

Производственную проверку выработки новых видов сливок сгущенных с сахаром проводили на акционерном обществе "Кузбассконсерв-молоко" Кемеровской области. Всего выработано 343 тонны продукта.

Результаты исследований и обоснованость выбора технологических режимов в ходе проверки полностью подтвердились.

Микробиологические показатели сливок сгущенных с сахаром в процессе хранения

Наименование

Показатели

свежевыработан-ного продукта

через 3 месяца

через 6 месяцев

Бактерии группы кишечной палочки в 1 г продукта Мезофильные, аэробные и факультативно-аэробные микроорганизмы, КОЕ в 1 г Плесени,дрожжи

Не обнаружены Не обнаружены

1,4-10

I

2,2-10'

Не обнаружены

3,2 -10 г

Не обнаружены Не обнаружены

Не обнаружены

Экономический зфЗЕект на одну тонну сливок сгущенных с сахаро1 "Тяжинские" составил 959,5 тыс. руб. и на одну тонну сливок "Сиби! ские"- 633.9 тыс. руб. (по состоянию на октябрь 1995 года).

вдвош

1.Разработана научная концепция витаминизации сгущенных моло1 ных продуктов с использованием специальных поливитаминных премикс и установлены основные закономерности осуществления этого процесс

2.Доказана необходимость понижения содержания в сгущенных сл вках с сахаром массовой доли жира с 19 до 14% и увеличение содержания в них белка.

3.Изучено влияние стадии внесения поливитаминного премикса н витаминный состав продукта.Лучшая сохраняемость витаминов отмечен

-1D-

на стадии охлаждения продукта.

4.В процессе хранения витаминизированных сливок сгущенных с сахаром в течение 180 суток при температуре С10±2)° С содержание в них витаминов уменьшалось в следующих количествах: В1 от 85,19 до 75.69%, В2 от 75,55 до 71,44%, В6 от 95,01 до 93.94%, Е от 86,69 до 79,57%. А от 72,0 до 52,2%, С от 96,33 до 88, 30%. Скорость понижения зависела от начального содержания витаминов.

5. Установлено, что хранение витаминизированных сгущенных сливок с сахаром в течение 180 суток при температуре С iO+23° С не приводит к существенным изменениям в его аминокислотном, жирнокислотном и минеральном составе, а также не влияет на органолептические показатели продукта.

6.Доказана возможность применения в производстве сгущенных молочных продуктов с сахаром ароматизаторов, позволяющих разнообразить вкус и запах продукта.

7.Разработан технологический регламент и утверждена техническая документация на новые виды сгущенных сливок с сахаром ("Тяжин-ские" и "Сибирские").Организовано массовое производство новых продуктов.

1. Дашков A.B.. Затеева E.H. Влияние режимов хранения на состав и свойства сгущенного молока с сахаром //Материалы научно-технической конференции "Совершенствование техники и технологии в пищевых отраслях промышленности", Кемерово, 1994.

2. Затеева Е. Н. Витаминизация молока и молочных продуктов. //Тезисы научных работ "Новое в технике и технологии пщевых отраслей промышленности": Кемерово, 1995.

3. Затеева Е. Н. Разработка технологии нового вида сгущенных молочных продуктов.// Тезисы научных работ "Новое в технике и технологии пищевых отраслей промышленности", Кемерове!, 1995.

4. Затеева Е. Н. Влияние тепловой обработки на витаминный с-о-2тач молока // IV Меотународный симпозиум "Экология человека: пище-зне технологии и продукты", Москва, 1S95.

5. Затеева Е. Н. Влияние процесса стущения на витаминный состав молочных консервов.// IV Международный симпозиум "Экология че-иовека: пищевые технологии и продукты", Москва, 1995.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ